发现了导致严重儿童大脑疾病的基因突变
凯斯西储大学医学院遗传学助理教授Ashleigh Schaffer博士和一组全球遗传学专家发现了一种基因突变及其引发的错误发育过程，导致儿童大脑衰弱性疾病。
该研究结果发表在自然遗传学,确定突变在α - n -连环蛋白基因(又名CTNNA2)中，它促进细胞粘连并导致巨回症，这是最严重的发育之一大脑人类的缺陷。大多数患者智力严重受损，无法行走或自理。被诊断患有这种罕见疾病的儿童的预期寿命约为10年。
肿回症的特征是大脑的异常运动神经细胞在大脑和神经系统的发育过程中被称为神经元。通过基因测序和对三个受该疾病影响的家庭的研究，研究小组发现患有巨回症的儿童在CTNNA2基因的两个副本中都有突变，每个突变来自父母中的一个。这种突变导致了CTNNA2的丢失，研究人员随后表明，CTNNA2影响了神经细胞从发育中的大脑起源到最终目的地——最终成为新皮层的方式，这一过程被称为CTNNA2神经元迁移．大脑皮层控制语言、意识、感觉知觉和其他重要功能。神经元迁移是一个高度复杂的过程，由许多细胞内信号通路介导。
该研究的第一作者、西奈山学者谢弗说:“我们发现α - n -连环蛋白突变导致了脑粗回症，这是理解神经元发育是如何被调节的重要一步。”
具体来说，在健康的大脑中，CTNNA2与肌动蛋白结合，肌动蛋白是一种控制细胞形状的蛋白质，帮助神经元在大脑皮层层中移动到正确的位置。这种结合阻止了另一种叫做ARP2/3的蛋白质自身与肌动蛋白的结合。但研究小组发现，当CTNNA2因基因突变而缺失时，过量的ARP2/3会与肌动蛋白结合，最终破坏神经适当迁移和分支所需的机制细胞．具体来说，结果ARP2/3过度活动导致过度分支，损害神经元的生长和稳定性。这一发现提高了通过CRISPR-Cas9等技术进行基因工程的可能性。
几十年来，人们都知道协调监管肌动蛋白细胞骨架对大脑中神经元的正确定位至关重要。(细胞骨架是蛋白质丝和微管组成的网络，它们支撑着细胞，赋予细胞形状。它在分子转运、细胞分裂和细胞信号传递中也起着关键作用。)肌动蛋白细胞骨架在神经元分子水平上是如何被调节的还不完全清楚。Schaffer和同事的新结果有助于解决这一不足。
除了发现了导致巨回症的关键基因并描述了其运作机制外，研究人员还发现了这种疾病的一种变异。通常情况下，在肿脑回症的病例中，大脑的前部或后部表现出光滑的、无皱纹的脑表面特征。在正常大脑发育的情况下，这些区域是弯曲的，看起来像花椰菜。在被研究的三个家庭中，研究人员发现大脑的前部和后部都是光滑的。“我们发现这一独特的特征，这一事实使我们得出结论，一种以前与肿回症无关的新基因是罪魁祸首。事实证明确实如此。”
该团队的成员包括来自美国、中东、印度和欧洲的研究人员，他们将进一步探索其发现对患有癫痫、自闭症和精神分裂症的CTNNA2基因单拷贝突变的人的影响。
